一种汽车阅读灯led驱动芯片的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开一种汽车阅读灯LED驱动芯片，汽车阅读灯使用LED取代白炽灯，LED效率比白炽灯泡高，节省电能；LED驱动芯片的结构包括状态机控制电路模块、状态机输出逻辑模块、电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块和电流源模块；其一，运用状态机的思想控制电流源输出，优于一般数字系统控制方法，可以实现更为复杂的功能以满足实际应用的需要；其二，该电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块提供的LED渐亮和渐灭功能，可以线形改变LED的亮度，让人眼感觉比较好；其三，该电流源模块为LED提供电流，温度和电池电压变化时，LED电流可以做到几乎不变，大大提高LED亮度的抗温度变化、电源电压变化干扰的能力。
【专利说明】
一种汽车阅读灯LED驱动芯片
技术领域
[0001] 本实用新型涉及LED领域技术，尤其是指一种汽车阅读灯LED驱动芯片。
【背景技术】
[0002] LED以其节能、高效率等优点，越来越广泛的应用在汽车照明系统。但是，目前中 低档轿车车厢内的前排及后排的阅读灯普遍还是使用钨丝作电光源的白炽灯泡。
[0003] -种典型的现有技术使用白炽灯泡的轿车车厢内阅读灯解决方案如图1所示。12 伏特电源供电，白炽灯等效为一个电阻，一个三置开关包含3种连接方式。三置开关连接到 左边时，白炽灯一直处于点亮状态，白炽灯电流大小由电池电压除以白炽灯泡等效电阻决 定;三置开关连接到中间时，白炽灯电流由BCM输出控制，BCM输出为接近0伏特的低电平时 白炽灯点亮，白炽灯电流大小由电池电压除以白炽灯泡等效电阻决定，BCM输出为近似12伏 特高电平时，白炽灯无电流灯泡处于熄灭状态，白炽灯电流近似为〇。三置开关连接到右边 时，白炽灯一端连接电池，一端开路，电流为〇安培，白炽灯处于熄灭状态。
[0004] 白炽灯的亮度由通过其电流值决定，通过白炽灯电流值由白炽灯两端电压差除以 白炽灯等效电阻的决定。由于白炽灯发光源钨丝的电阻率，会随温度升高而增大，导致白炽 灯亮度随温度变化。电池电压的抖动，会使白炽灯两端电压差抖动，导致白炽灯亮度闪烁。 【实用新型内容】
[0005] 有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种汽车阅 读灯LED驱动芯片，使用LED取代白炽灯，亮度高且节能，LED驱动芯片提供的LED渐亮和渐灭 功能和抗温度、电源电压变化干扰能力。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
[0007] -种汽车阅读灯LED驱动芯片，包括状态机控制电路模块、状态机输出逻辑模块、 电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块和电流源模块，该状态机控制电路模块与该状态机输出逻 辑模块相连，该状态机输出逻辑模块与该电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块相连，该状态机 输出逻辑模块、电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块通过逻辑门电路与该电流源模块相连；
[0008] 所述状态机控制电路模块根据输入信号和当前所处的状态作出判断下一个状态 是何种状态，下一个时钟周期到来时，下一状态赋予当前状态，输出当前状态信号到状态机 输出逻辑模块；
[0009] 所述状态机输出逻辑模块会根据当前状态，合理的控制出数个输出信号，分别控 制电流源模块工作在AC控制模式，或者DC控制模式，或者AC和DC混合控制模式；
[0010] 所述电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块输入状态机输出逻辑模块的输出信号，控制 电流源模块的输出电流逐渐变小至零或逐渐变大直至建立。
[0011] 作为一种优选方案，进一步包括第一迟滞比较器和滤波及逻辑转换模块，EN引脚 输入连接到第一迟滞比较器，第一迟滞比较器转化EN输入电平为逻辑信号输出，第一迟滞 比较器输出的逻辑信号输入滤波及逻辑转换模块;滤波及逻辑转换模块输出EN_EFF信号， 此信号输出至状态机控制电路模块。
[0012] 作为一种优选方案，进一步包括第二迟滞比较器和PWM检测模块，PWM引脚输入连 接到第二迟滞比较器，第二迟滞比较器转化PWM输入电平为逻辑信号输出，第二迟滞比较器 的输出信号输入到PWM检测模块，PWM检测模块检测PWM信号有没有以高于频率Fl翻转，如果 有翻转，输出信号PWM_ACT变为高电平，输出至状态机控制电路模块;反之无翻转PWM_ACT输 出低电平，PWM_LAST_STATE记录PffM最近一次输入静止无翻转时的状态，输出至状态机控制 电路模块。
[0013] 作为一种优选方案，所述电流源模块相连的逻辑门电路的连接结构是:所述状态 机输出逻辑模块的MIX_M0DE信号和PWM_M0DE信号输入或非门，或非门的输出信号、以及第 二迟滞比较器的输出信号输入或门，该或门及电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块的输出信号 GB[ 62:1 ]输入与门，与门输出至该电流源模块，该电流源模块输出电流到OUT引脚。
[0014] 作为一种优选方案，进一步包括第一振荡器电路模块，该第一振荡器电路模块输 入为TSET_UP引脚和TSET_DN引脚，分别连接电阻R tset_up、Rtset_dn到地，输出信号连接电流渐 亮渐灭控制逻辑电路模块；电阻Rtseop设置电流源电流DC控制模式，电流值由小变大的速 度即控制LED由暗变亮的速度；同理，电阻R TSET_DN设置电流源电流值由大变小的速度即控制 LED由亮变暗的速度。
[0015] 作为一种优选方案，进一步包括第二振荡器电路模块，分别连接状态机控制电路 模块、PffM检测模块，用于产生一个基准频率作为状态机控制电路模块、PWM检测模块的输入 时钟。
[0016] 作为一种优选方案，进一步包括带隙基准电压模块和基准电流电路，该带隙基准 电压模块产生一个基准电压用于基准电流电路、振荡器电路模块。
[0017] 作为一种优选方案，具有8个引脚，其OUT输出引脚连接有一LED汽车阅读灯。
[0018] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术 方案可知，本实用新型技术LED电流由电流源模块提供，温度和电池电压变化时，LED电流可 以做到几乎不变，大大提高LED亮度的抗温度变化、电源电压变化干扰的能力。还有，本实用 新型LED驱动芯片内置了电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块，提供的LED渐亮和渐灭功能，可 以线形改变LED的亮度，让人眼感觉比较好。再者，本实用新型技术LED驱动芯片内置状态 机控制电路模块，运用状态机的思想控制电流源输出，优于一般数字系统控制方法，可以实 现更为复杂的功能以满足实际应用的需要。
[0019] 本实用新型技术LED驱动芯片用于汽车阅读灯，汽车阅读灯使用LED取代白炽灯， LED效率比白炽灯泡高，节省电能。并且，能够实现以下两个基本功能：1、轿车开门和关门动 作控制灯的亮灭状态，例如，开门动作可以控制灯逐渐亮起来，关门可以控制灯逐渐熄灭。 2、有一个按钮或开关，坐在车内的人可以手动通过按按钮或者拨动开关，控制灯一直处于 亮的状态，或控制灯处于熄灭。
[0020] 为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对 本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0021] 图1是现有技术轿车车厢内阅读灯的电路图；
[0022] 图2是本实用新型之实施例的LED驱动芯片应用图；
[0023] 图3是本实用新型之实施例的LED驱动芯片结构图。
[0024] 附图标识说明：
[0025] 1、第一迟滞比较器 2、滤波及逻辑转换模块
[0026] 3、第二迟滞比较器 4、P丽检测模块
[0027] 5、状态机控制电路模块 6、状态机输出逻辑模块
[0028] 7、电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块 8、电流源模块
[0029] 9、或非门 10、或门
[0030] 11、与门 12、第一振荡器电路模块
[0031] 13、第二振荡器电路模块 14、带隙基准电压模块
[0032] 15、基准电流电路。
【具体实施方式】
[0033]请参照图2和图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种 汽车阅读灯LED驱动芯片，该LED驱动芯片具有8个引脚及外围电路，8个引脚分别为表1所 示：
[0035] 表 1
[0036] 其中，8个引脚与外围电路之间的连接关系如下：VCC引脚接入电源VBattery,电源 VBatte3ry相接一稳压二极管，二极管并联IO 1IF电容，形成稳压电路，起保护作用，使二极管导 通的一瞬间，不会受到大电流、高电压的冲击，稳压管的作用是起到提供一个稳定的直流电 压，并联一个电容减低负载冲击电流。PWM引脚接入一定的范围限制频率的电平信号。EN引 脚相接一 1决速开关(momentary contact switch)，ISET引脚相接一电阻Riset，该快速开关、 电阻的另一端和GND引脚均接地。OUT引脚相接LED汽车阅读灯作为负载，然后接地。TSTE_UP 弓丨脚和T SET_DN引脚分别相接电阻Rtstejjp、Rtset_dn，然后接地。
[0037] 承上，各引脚的功能具体描述如下：
[0038] 所述HVM输入引脚，可控制输出OUT引脚输出电流，电平控制方式。HVM输入为逻辑 高电平时输出电流建立，PWM输入为逻辑低电平时输出无电流。当需要变换PWM占空比调节 电流源输出平均电流时，PWM输入信号的频率有一定的范围限制，一般50Hz~300Hz。
[0039]所述EN输入引脚，可控制OUT引脚输出电流状态。EN为低脉冲有效控制OUT输出电 流，为了滤出其它干扰EN的信号，EN必须维持高电平至少Tl时间然后变为低电平并且低电 平维持至少T1 (例如TI =37ms)时间，才可以控制OUT输出电流状态反转。如果OUT此时已经有 电流，OUT输出电流反转，电流逐渐变小直至为零(调节电流源输出DC电流）；如果OUT此时无 电流，OUT输出电流反转，电流逐渐变大直至完全建立(调节电流源输出DC电流）。
[0040] 所述EN输入引脚控制OUT输出电流变小或者变大的速度，可由外部电阻RTSET_UP， Rtset_dn设定。Rtsetjjp可以设置LED逐渐变亮的时间长度，Rtset_dn可以设置LED逐渐媳灭的时 间长度。
[0041 ] 所述I SET输入引脚连接Riset电阻到地，Riset电阻可以设置OUT输出电流的大小。 [0042]所述OUT为电流源输出引脚，外部连接LED负载到地。
[0043]本实用新型以状态机作为主要控制单元。P丽输入和EN输入信号都可以控制输出 电流的变化，芯片内部设计一个状态机电路，根据PWM和EN输入信号的特征，并结合当前电 流源的状态，状态机会作出正确的判断决定电流源该做如何操作。
[0044] 图3是本实用新型驱动芯片的结构图，包括迟滞比较器1和3、滤波及逻辑转换模块 2、PffM检测模块4、状态机控制电路模块5、状态机输出逻辑模块6、电流渐亮渐灭控制逻辑电 路模块7、电流源模块8、振荡器12和13、带隙基准电压模块14、基准电流电路15等，各模块之 间的电路连接及原理说明如下：
[0045] 所述EN引脚输入连接到第一迟滞比较器1，第一迟滞比较器1转化EN输入电平为逻 辑信号输出，第一迟滞比较器1输出的逻辑信号输入滤波及逻辑转换模块2。滤波及逻辑转 换模块2输出EN_EFF信号，此信号用于控制电流源输出电流状态。
[0046] EN滤波的机制是:EN信号由逻辑低电平变为高电平时，保持逻辑高电平的时间超 过Tl时间（例如Tl可设置为37ms)才认为低电平输入转变为高电平输入，否则，此高电平被 屏蔽。同理，EN信号由逻辑高电平变为逻辑低电平时，保持逻辑低电平的时间超过Tl才认为 高电平输入转变为低电平输入，否则，此低电平被屏蔽。
[0047] 逻辑转换机制是:检测经过滤波后的EN信号出现下降沿，则反转EN_EFF信号。
[0048] 所述PffM引脚输入连接到第二迟滞比较器3,第二迟滞比较器3转化PWM输入电平为 逻辑信号输出。第二迟滞比较器3的输出信号输入到PWM检测模块LPffM检测模块功能是:检 测PWM信号有没有以高于频率Fl (例如Fl设置为30Hz )翻转。如果有翻转，输出信号PWM_ACT 变为高电平，反之无翻转PWM_ACT输出低电平。PWM_LAST_STATE记录HVM最近一次输入静止 无翻转(翻转频率低于Fl频率)时的状态。
[0049] 所述状态机控制电路模块5连接滤波及逻辑转换模块2、以及连接PWM检测模块4。 所述状态机控制电路模块5输入信号有EN_EFF、PWM_ACT、PWM_LAST_STATE、GA[ 1]、GA[62]; 输出信号为CURRENT_STATE。状态机控制电路模块5根据输入信号和当前所处的状态作出判 断下一个状态是何种状态，下一个时钟周期到来时，下一状态赋予当前状态，输出当前状态 信号到状态机输出逻辑模块6。
[0050] 所述状态机输出逻辑模块6与状态机控制电路模块5连接。所述状态机输出逻辑模 块6的输入信号为CURRENT_STATE，输出信号包括5个信号MIX_M0DE、PWM_M0DE、UP、SET、 RESET。该状态机输出逻辑模块6会根据当前状态，合理的控制5个输出信号，详述如下。
[0051] PWM_M0DE信号，高电平有效，控制电流源电流工作在P丽控制模式。P丽输入控制 电流源的开和关，通过控制电流源打开的时间占空比调节电流源输出平均电流值，即AC控 制模式。
[0052] UP信号，当PWM_M0DE和MIX_M0DE都为低电平，电流源工作在DC控制模式，UP信号变 为高电平时，控制电流源输出DC电流值逐步增大直至最大值，为低电平时控制电流源输出 DC电流值逐步减小直至为零。
[0053] MIX_M0DE信号，高电平有效，控制电流源工作在AC和DC混合控制模式。工作在混合 控制模式时，GA[62:1]控制电流源打开时的DC电流值，同时PffM信号通过调节占空比控制电 流源的平均值。两种控制方式同时有效调节电流源输出电流。
[0054] 电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7,此模块连接状态机输出逻辑模块6。所述电流 渐亮渐灭控制逻辑电路模块7的输入信号有UP、SET、RESET这3个数字信号;输出信号GA[62: 1]为62比特(或者更多比特位取决于具体应用环境)数字信号，控制电流源输出电流值，高 电平有效。当UP信号由低电平变为高电平，且SET，RESET均为低电平时，该电流渐亮渐灭控 制逻辑电路模块7控制62个输出信号GA[62:1 ]以一定速度依次变为高电平，控制电流源输 出电流逐步增大。同理，当UP信号由高电平变为低电平，且SET，RESET均为低电平时，该电 流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7控制62个输出信号GA[62:1]以一定速度依次变为低电平， 控制电流源输出电流逐步减小。SET和RESET均为高电平有效，当SET为高电平时，控制GA [62:1]输出全部为高电平，当RESET为高电平时，控制GA[62:1]输出全部为低电平。
[0055] 电流源模块8,输入端与电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7连接，且所述状态机输 出逻辑模块6的MIX_M0DE信号和PWM_M0DE信号输入或非门9,或非门9的输出信号、以及第二 迟滞比较器3的输出信号输入或门10,该或门10及电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7的输出 信号GB[62:1 ]输入与门11，与门11输出至该电流源模块8，该电流源模块8输出电流到OUT引 脚。输入信号包括数字信号GB[62:1]和模拟信号基准电流由基准电流模块输出。数字信号 GB[62:1 ] 62位，每1位分别控制1个小电流源。每个小电流源输出的电流值是不等的，62位 依次有低电平变为高电平，电流变化曲线是非线性的。基准电流由基准电流模块输出，ISET 连接电阻Riset到地。设置Riset电阻值可以改变电流源输出的电流值。
[0056] 第一振荡器电路模块12输入为TSET_UP引脚和TSET_DN引脚，分别连接电阻 Rtsetjjp、Rtset_dn到地。输出信号连接电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7。电阻Rtsetjjp设置电流 源电流DC控制模式，电流值由小变大的速度即控制LED由暗变亮的速度。同理，电阻R TSET_? 设置电流源电流值由大变小的速度即控制LED由亮变暗的速度。
[0057]第二振荡器电路模块13，分别连接状态机控制电路模块5、PWM检测模块等电路模 块，产生一个基准频率用于状态机控制电路模块5、PWM检测模块等电路模块的输入时钟。 [0058]带隙基准电压模块14产生一个基准电压用于基准电流电路15,振荡器电路等模 块。该带隙与基准电流电路15、振荡器电路等模块连接，该基准电流电路15连接电流源模块 8〇
[0059] 综上所述，本实用新型的设计重点在于:LED电流由电流源模块8提供，温度和电池 电压变化时，LED电流可以做到几乎不变，大大提高LED亮度的抗温度变化、电源电压变化干 扰的能力。还有，本实用新型LED驱动芯片内置了电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块7,提供的 LED渐亮和渐灭功能，可以线形改变LED的亮度，让人眼感觉比较好。再者，本实用新型技术 LED驱动芯片内置状态机控制电路模块5,运用状态机的思想控制电流源输出，优于一般数 字系统控制方法，可以实现更为复杂的功能以满足实际应用的需要。
[0060] 本实用新型技术LED驱动芯片用于汽车阅读灯，汽车阅读灯使用LED取代白炽灯， LED效率比白炽灯泡高，节省电能。并且，能够实现以下两个基本功能：1、轿车开门和关门动 作控制灯的亮灭状态，例如，开门动作可以控制灯逐渐亮起来，关门可以控制灯逐渐熄灭。 2、有一个按钮或开关，坐在车内的人可以手动通过按按钮或者拨动开关，控制灯一直处于 亮的状态，或控制灯处于熄灭。
[0061]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作 任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变 化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:包括状态机控制电路模块(5)、状态机输 出逻辑模块(6)、电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块(7)和电流源模块(8)，该状态机控制电路 模块(5)与该状态机输出逻辑模块(6)相连，该状态机输出逻辑模块(6)与该电流渐亮渐灭 控制逻辑电路模块(7)相连，该状态机输出逻辑模块(6)、电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块 (7)通过逻辑门电路与该电流源模块(8)相连； 所述状态机控制电路模块(5)根据输入信号和当前所处的状态作出判断下一个状态是 何种状态，下一个时钟周期到来时，下一状态赋予当前状态，输出当前状态信号到状态机输 出逻辑模块(6);所述状态机输出逻辑模块(6)会根据当前状态，合理的控制出数个输出信 号，分别控制电流源模块(8)工作在AC控制模式，或者DC控制模式，或者AC和DC混合控制模 式;所述电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块(7)输入状态机输出逻辑模块(6)的输出信号，控 制电流源模块(8)的输出电流逐渐变小至零或逐渐变大直至建立。2. 根据权利要求1所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:进一步包括第一 迟滞比较器（1)和滤波及逻辑转换模块(2)，EN引脚输入连接到第一迟滞比较器，第一迟滞 比较器转化EN输入电平为逻辑信号输出，第一迟滞比较器输出的逻辑信号输入滤波及逻辑 转换模块;滤波及逻辑转换模块输出EN_EFF信号，此信号输出至状态机控制电路模块(5)。3. 根据权利要求1或2所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:进一步包括第 二迟滞比较器(3)和PWM检测模块(4)，PWM引脚输入连接到第二迟滞比较器，第二迟滞比较 器转化PffM输入电平为逻辑信号输出，第二迟滞比较器的输出信号输入到PffM检测模块，PWM 检测模块检测P丽信号有没有以高于频率Fl翻转，如果有翻转，输出信号PWM_ACT变为高电 平，输出至状态机控制电路模块(5 );反之无翻转PWM_ACT输出低电平，PWM_LAST_STATE记录 PffM最近一次输入静止无翻转时的状态，输出至状态机控制电路模块(5)。4. 根据权利要求3所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:所述电流源模块 (8 )相连的逻辑门电路的连接结构是:所述状态机输出逻辑模块(6 )的MI X_MODE信号和PWM_ MODE信号输入或非门（9)，或非门的输出信号、以及第二迟滞比较器的输出信号输入或门 (10)，该或门及电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块的输出信号GB[62:1]输入与门（11)，与门 输出至该电流源模块(8 )，该电流源模块输出电流到OUT引脚。5. 根据权利要求1所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:进一步包括第一 振荡器电路模块（12)，该第一振荡器电路模块（12)输入为TSET_UP引脚和TSET_DN引脚，分 别连接电阻R TSET_liP、RTSET_?到地，输出信号连接电流渐亮渐灭控制逻辑电路模块(7);电阻 Rtsetjp设置电流源电流DC控制模式，电流值由小变大的速度即控制LED由暗变亮的速度；同 理，电阻RTSET_ DN设置电流源电流值由大变小的速度即控制LED由亮变暗的速度。6. 根据权利要求1所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:进一步包括第二 振荡器电路模块（13)，分别连接状态机控制电路模块(5)、PWM检测模块(4)，用于产生一个 基准频率作为状态机控制电路模块、PffM检测模块的输入时钟。7. 根据权利要求1所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:进一步包括带隙 基准电压模块(14)和基准电流电路(15)，该带隙基准电压模块(14)产生一个基准电压用于 基准电流电路、振荡器电路模块。8. 根据权利要求1所述的一种汽车阅读灯LED驱动芯片，其特征在于:具有8个引脚，其 OUT输出引脚连接有一 LED汽车阅读灯。
【文档编号】H05B33/08GK205546031SQ201620028983
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】赵东世, 雷亚龙
【申请人】矽恩微电子(厦门)有限公司